万寿菊属品种资源遗传关系的ISSR分析

【目的】通过ISSR分子标记研究品种资源遗传关系,探讨其种群遗传多样性水平和遗传结构,为了解品种间遗传多样性、品种间亲缘关系、育种及科学合理保存和利用现有万寿菊属种质资源提供理论依据和技术支持。【方法】对29份万寿菊材料及2份孔雀草材料利用ISSR分子标记进行遗传关系分析。【结果】用11个引物对31份万寿菊属材料进行PCR扩增,每个引物扩增的ISSR条带数在5—11条,平均每条引物能扩增出6.8条带,多态位点百分率为40%—100%。聚类分析结果表明,ISSR分类结果与传统分类的结果基本一致,31份材料按照万寿菊及孔雀草分为两大类,并且同系列万寿菊品种被划为同一亚组。【结论】利用ISSR标记技术可较准确分析万寿菊属材料间的亲缘关系及遗传多样性。     

甜瓜皇后及其姊妹系和亲本材料的ISSR分析

【目的】分析皇后姊妹系及其亲本进行遗传多样性和遗传关系,为哈密瓜遗传改良提供依据。【方法】利用12份材料的ISSR标记结果,进行非加权成对群算数平均和主成分分析。【结果】皇后姊妹系及其亲本的Nei基因多样性指数为0.37,Shannon信息指数为0.55。12份材料的JC遗传相似系数在0.23～0.91之间,平均值为0.58,亲本金黄与其他供试材料的JC值平均为0.28。除亲本金黄外,所有亲本材料和大部分皇后姊妹系被聚在类群Ⅰ内,类群Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ分别只有一份材料,与类群Ⅰ具有一定的遗传距离。亲本金黄遗传差异显著,除皇后和皇后88系外其余姊妹系间遗传差异不明显,PCA分析结果与UPGMA聚类分析结果一致。【结论】皇后和皇后88系的遗传基础较宽,与选育亲本间具有一定的遗传距离,这两份材料仍可作为哈密瓜杂种优势育种的骨干亲本。     

蓖麻数量性状遗传距离与杂种优势关系的研究

 【目的】摸索蓖麻种质资源的分类方法，分析蓖麻数量性状影响产量的程度，探讨数量性状遗传距离与杂种优势的关系。【方法】对46份蓖麻种质资源的11个数量性状进行了主成分分析和聚类分析，采用作图法研究21份亲本间遗传距离与杂种优势指数的关系。【结果】5个最大特征根的累积百分率为89.74%。在影响蓖麻产量的性状中，首先应考虑的性状为主穗及一二级分枝的果穗长、蒴果数，其次为单株有效穗，最后为百粒重。初步提出评选蓖麻种质资源的遗传主成分标准。46份蓖麻种质资源被分为4类，地理远缘材料在遗传上不一定远缘，而近缘材料由于选择方向不同可能成为遗传远缘。遗传距离与杂种优势指数的关系呈曲线关系。并非遗传距离越大杂种优势越强。【结论】评价资源间遗传差异时，不能仅以地理来源和亲缘关系为依据。在亲本选配时，应选择遗传距离中等较大的材料。     

中国西南地区甘薯主要育种亲本的遗传多样性及群体结构分析

【目的】探究中国西南地区主要甘薯育种亲本材料的遗传多样性和群体结构,为甘薯亲本材料的保存和利用、甘薯分子标记辅助选择提供参考依据。【方法】利用61个SSR分子标记、13个农艺性状和6个品质性状,对82份中国西南地区主要甘薯育种亲本材料进行遗传多样性分析。利用NTSYS-pc 2.10数据处理软件,分别根据SSR分子标记数据、品质性状、农艺性状计算82份亲本材料的Nei72遗传距离矩阵。利用Mega 6.06数据处理软件,计算82份材料基于SSR分子标记、品质性状、农艺性状的平均遗传距离。利用NTSYS-pc 2.10软件,对供试材料基于SSR标记、品质性状和农艺性状的遗传距离矩阵进行相关性分析。根据遗传距离矩阵,利用Mega6.06软件分别对82份亲本材料进行基于品质性状的类平均法(unweighted pair group method with arithmetic mean,UPGMA)聚类分析、基于SSR分子标记的邻接法(Neighbor-Joining,NJ)聚类分析和基于农艺性状的类平均法(UPGMA)聚类分析。根据SSR分子标记数据,利用STRUCTURE 2.4对82份供试材料进行群体结构分析。【结果】61对SSR引物共检测出405条多态性谱带,其中,每对引物获得1—17条多态性谱带,平均每对引物检测出6.64条多态性谱带。82份亲本材料基于SSR分子标记、品质性状、农艺性状的Nei平均遗传距离分别为0.3499、0.2210和0.0270。基于SSR分子标记的邻接法(NJ)聚类分析将82份材料聚为7个类群。基于农艺性状、品质性状的类平均法(UPGMA)聚类分析均可将82份材料划分为一个较大的类群和三个较小的类群,但基于农艺性状和品质性状的聚类分析结果差异较大。基于SSR分子标记、品质性状和农艺性状的聚类分析均能将供试材料中来自不同地区的材料聚为同一类群,表明不同地理来源的供试材料间没有明显的遗传差异。遗传距离矩阵之间的相关性分析表明,基于SSR标记、品质和农艺性状的遗传距离矩阵间的相关性很小(r=0.0158),品质性状与农艺性状间呈负相关(r=-0.0411)。群体结构分析表明,当K值等于3时,ΔK取得最大值,说明82份材料可以划分为3个亚群。其中53份(64.63%)供试材料的Q值大于或等于0.6,分属于3个亚群。29份材料(35.37%)划分为混合亚群。群体结构分析的亚群划分结果与SSR聚类分析结果有一定相似性。【结论】供试亲本材料基因组水平的遗传多样性较为丰富,品质性状有一定差异,农艺性状差异较小。单独利用某一种标记或性状对亲本材料进行衡量都不全面,建议结合分子标记和多种表型性状,进行深入的遗传多样性和群体结构分析。     

短季棉生育期性状的遗传分析

【目的】研究短季棉生育期的遗传规律,为棉花早熟性状QTL定位和分子标记辅助育种提供理论基础。【方法】利用四个陆地棉品种构建两个杂交群体,采用主基因+多基因联合世代分析,对棉花早熟性相关的播种-开花(Flowering time,FT),花铃期(Flowering and boll-setting period,FBP),全生育期(Whole growing period,WGP)这三个性状进行遗传分析。【结果】两个组合,除组合Ⅱ中F1的花铃期和F2的播种-开花期偏向晚熟亲本外,其他表型性状均偏向早熟亲本,但总体偏早熟亲本;组合Ⅰ及组合Ⅱ的相同性状均符合同一个遗传模型,且均受两对主基因控制。【结论】三个表型性状是由主基因和多个微效基因共同作用,且主要由主基因控制;三个表型性状的遗传力高,且加性效应大。     

1970s—2000s中国高粱杂交种亲本遗传距离演变的SSR分析

【目的】对中国高粱不同时期主干品种的遗传背景进行分析,全面系统了解高粱杂交种及其亲本的亲缘关系、遗传多样性及种群间遗传距离的大小,可以减少亲本选配的盲目性,有效提高杂交育种工作的预见性。应用SSR标记技术分析高粱亲本及其F1的遗传差异,探讨中国高粱品种的遗传多样性及其高粱杂种优势利用以来的优势种群演变。【方法】通过对20世纪70年代以来最具代表性的中晚熟区杂交种及其亲本进行SSR标记遗传距离分析,从分子水平上分析中国高粱杂交种优势类群,研究高粱的育种进展以及杂种优势利用的演变特点。【结果】利用109对引物对55份材料进行扩增,结果表明,47对引物有较好的多态性,共得到等位基因变异373个,平均每个等位基因检测到多态性位点7.5个,多态性位点变化范围为2—14个。供试材料标记位点的PIC变化范围为0.0351—0.8836,平均为0.6085。55个材料间的遗传距离变幅为0.0889-0.9500,平均为0.6011。聚类分析将55份高粱材料聚成4类,聚类结果与根据地理来源、遗传背景的分类结果基本一致。不同年代杂交种亲本间的平均遗传距离在1970-1980年代呈上升趋势,之后略有下降。对不同杂种优势模式亲本间的遗传距离进行分析,得出Durra种群不育系×中国高粱恢复系和倾中国高粱恢复系、Kafir-caudatum种群不育系×中国高粱恢复系和倾中国高粱恢复系遗传距离远,产量高,因此,杂种优势利用模式应以Durra高粱×中国、倾中国高粱,Kafir-caudatum高粱×中国、倾中国高粱模式为主。【结论】高粱亲本间的遗传距离与杂种优势水平有较密切的关系,高粱亲本的选配应充分考虑遗传距离。     

超级杂交稻两优培九产量杂种优势标记与QTL分析

【目的】对超级杂交稻两优培九影响产量及其构成因素性状的杂种优势位点进行定位,在此基础上探讨亲本培矮64S和9311的遗传差异与水稻产量性状的杂种优势间的关系,以探明水稻产量杂种优势的分子预测途径。【方法】应用经单粒传法获得后续世代的219个培矮64S×9311 F8重组自交系(RILs)株系材料与亲本培矮64S回交,并选用151个分布于水稻基因组12条染色体上的SSR多态性标记,构建回交群体RILs BCF1;构建基因组总长为1 617.7 cM、标记间平均距离10.93 cM和含151个分子标记的遗传图谱;采用分子标记技术和自由度不等的单向分组方差两组法、三组法分析,用SAS软件ANOVA分析、混合线性模型复合区间作图等方法,对回交RILs BCF1群体的产量性状及其构成因素的F1表型值进行相关分析、优势预测与QTL定位。【结果】本回交杂种群体RILs BCF1具备多种基因型,遗传变异丰富,性状平均值均显著高于亲本群体重组自交系RILs F8,共筛选到影响RILs BCF1群体产量及其构成因素性状杂种优势的阳性、增效位点74个;其中,三组法所筛选的阳性、增效位点数高于两组法,用这些阳性、增效位点所预测的遗传距离与产量F1性状值的相关性也显著提高;三组法所筛选产量性状的增效位点与两组法所筛选的增效位点完全一致;连锁紧密的位点有成簇分布的现象,每穗空粒数、每穗实粒数、结实率有6个杂种优势位点相同,并与3个产量杂种优势位点重叠,且均处在第7染色体上;通过逐步回归建立了对4个产量性状进行预测的回归方程模型;筛选到28个杂合型的特异性标记,它们与产量性状的表型值显著相关,使用特异性标记可使遗传距离与产量F1性状值的相关系数由全部标记的0.335提高到0.617;定位到3个与产量杂种优势相关的QTL和3个影响每穗实粒数杂种优势的QTL。其中,在第7染色体上影响每穗实粒数和产量杂种优势的QTL QGpp7和QHy7与影响每穗实粒数和产量杂种优势的增效位点的结果相符。【结论】通过增加筛选产量杂种优势阳性位点或增效位点数量、筛选影响杂种优势特异性分子标记的方法,可显著提高分子标记遗传距离与产量F1性状值的相关性,有效提高用分子标记遗传距离对杂种优势预测效率。定位了3个影响产量杂种优势的QTL及3个影响每穗总粒数杂种优势的QTL,分别在第2、3、7、11和12染色体上,其中,影响产量杂种优势的数量性状位点QHy7,贡献率为7.48%,可用于杂种优势的预测和杂交组合的选配。定位于第3染色体RM293—RM468的表型贡献率为14.9%的抽穗期QTL可用于早熟高产水稻的选育。     

紫色甘薯资源的形态学和ISSR荧光标记分析

【目的】分析紫色甘薯品种的遗传多样性,其遗传差异,为紫色甘薯遗传育种亲本选择提供理论依据。【方法】以引进的10份紫色甘薯为材料,利用形态学性状和ISSR 荧光标记毛细管电泳技术分析品种遗传多样性。【结果】基于20项形态学性状的聚类图,在欧式距离为9.97处,可分为两大类群,第一大类为宁紫1号、山东紫薯、渝紫2号、徐紫8号、越南紫薯 ;第二大类为鄂12、宁紫4号、渝紫3号、渝紫11、南紫018 。紫色甘薯种质资源的观测等位基因为(Na)为2个,平均有效等位基因数(Ne)为1.919 0,期望杂合度(He)为0.237 5,香农指数(I)为0.433 3,在遗传距离为0.96时,10份供试紫色甘薯材料可分为两大类。【结论】部分供试材料的ISSR标记聚类结果与形态学标记在遗传背景和类群划分上具有一致性,但是两种鉴定分类方法的聚类分析结果也存在一定差异。紫色甘薯种质材料遗传多样性丰富,将形态学及ISSR标记结合能有效提高品种间特异性的鉴定,更能客观、准确的确定种质资源的亲缘关系。     

甘薯高胡萝卜素食用品种的亲本筛选

 【目的】甘薯对人体有较强的保健作用，特别是富含胡萝卜素的品种保健价值更高。采用分子标记和农艺性状相结合评价亲本亲缘关系，可提高甘薯高胡萝卜素食用品种的选育效果。【方法】评价15个亲本及其集团杂交后代的农艺性状、品质性状，结合RAPD、ISSR分子标记，进行聚类分析，筛选亲本。【结果】亲本间胡萝卜素含量和鲜薯产量两个重要性状的变异范围较大。胡萝卜素含量与鲜薯产量和薯干产量均呈负相关。可溶性糖、蛋白质、胡萝卜素含量几个重要的品质性状之间未发现不利相关现象。亲子代间胡萝卜素含量呈极显著正相关，相关系数为0.7932**。基于农艺性状分析供试材料亲缘关系与已知系谱不吻合，基于分子标记聚类分析结果与已知系谱吻合度较高;ISSR标记每条引物平均扩增条带13.8条，多态性条带比率为89.86%，RAPD标记每条引物平均扩增条带9.4条，多态性条带比率为74.46%。【结论】甘薯常用亲本胡萝卜素含量遗传背景丰富;利用分子标记分析亲本亲缘关系比农艺性状客观;ISSR标记比RAPD标记分析效率高;结合分子标记和农艺性状，可为甘薯高胡萝卜素食用品种选育亲本组配提供一定的理论依据。     

杂交稻亲本间成穗率QTL SSR遗传距离与配合力及杂种优势的关系

【目的】探讨应用分子标记预测杂交稻F1茎蘖成穗率的配合力效应及杂种优势的可行性,为杂交稻亲本的茎蘖成穗性状改良及选配提供理论依据。【方法】利用与成穗率QTL连锁的56个SSR标记检测了13个杂交稻亲本(7个不育系和6个恢复系)之间的遗传距离,结合42个F1杂交组合(7×6NCⅡ)的成穗率表现,对亲本间的QTL-SSR遗传距离与杂种F1的配合力效应及杂种优势进行相关分析。【结果】13个亲本间的QTL-SSR遗传距离为0.15～0.53,平均为0.33;以相似系数0.65为标准可将13个亲本划分为2大类群。亲本间QTL-SSR遗传距离与F1双亲一般配合力之和呈极显著正相关(r=0.614),而与F1特殊配合力相关不显著(r=0.033);亲本间QTL-SSR遗传距离与F1中亲优势、超低亲优势分别呈极显著负相关(r=-0.523)和显著负相关(r=-0.373)。【结论】在一定范围内,杂交稻亲本间QTL-SSR遗传距离的大小可以反映F1成穗率性状的双亲一般配合力总效应,并能预测F1的杂种优势。     

利用ISSR分子标记鉴定苦瓜杂交种纯度

【目的】采用ISSR分子标记对苦瓜杂交一代品种秀玉1号纯度进行鉴定,为生产上提高苦瓜新品种纯度鉴定效率提供参考。【方法】利用ISSR技术和91条引物,对苦瓜品种秀玉1号及其亲本的DNA指纹进行分析。【结果】从91条引物中筛选出两条特征引物ISSR-845和ISSR-891,能同时扩增出F1代及其父母本的多态性条带510 和300 bp。其中,ISSR-845能够区分父本机械性混杂,ISSR-891能够准确区分母本自交系与杂种F1代;经群体验证,该标记与田间鉴定结果高度一致。【结论】ISSR技术具有准确、简便、高效、实用性强等优点,可用于生产上苦瓜种子纯度的快速鉴定。     

苎麻自交无性繁殖系遗传关系的ISSR分析

 【目的】通过ISSR分子标记研究苎麻自交无性繁殖系资源之间的遗传关系，为育种及科学合理保存和利用现有种质资源提供理论依据和技术支持。【方法】利用ISSR分子标记对40份自交无性繁殖系（8份来自巴西，32份来自中国5个主产省）进行遗传关系分析。【结果】30条ISSR引物对40份材料的DNA模板进行扩增和电泳检测，扩增总条带数为116条，多态性达78.45％，Nei's平均遗传距离为0.2405，平均Shannon指数为0.3679，每条引物扩增2—10条条带。根据材料的地理位置来源，将40份自交无性繁殖系分为6个类群，多态位点百分率（pp）在23.28%—67.24%。Nei's遗传距离在0.0964—0.2285，Shannon指数在0.1408—0.3310。第一、第二、第三主成分的贡献率分别为72.67%、5.36%和2.11%，累计贡献率为80.15%。【结论】主成分分析与采用ISSR标记进行聚类的结果十分一致，利用ISSR标记技术可较准确地分析苎麻自交无性繁殖系的遗传多样性及亲缘关系。     

丽穗凤梨ISSR遗传多样性分析与指纹图谱构建

【目的】探讨丽穗凤梨品种遗传多样性和亲缘关系,并建立其分子指纹图谱,为今后丽穗凤梨杂交育种和品种鉴定提供依据。【方法】利用ISSR分子标记技术研究41个丽穗凤梨品种的遗传多样性水平,并构建DNA指纹图谱。【结果】12条ISSR引物共扩增出132个清晰可辩位点,其中多态性位点125个,多态位点百分率达94.70%。41个丽穗凤梨品种平均有效等位基因数为1.5311,平均 Nei’s 基因多样性指数为0.3101,平均 Shannon信息指数为0.4668,品种间的相似系数介于0.3561～0.9394之间;基于ISSR分子标记数据建立的UPGMA亲缘关系聚类图,41个丽穗凤梨品种在相似系数0.601处被划分为两大类群;同时利用4条多态性ISSR引物构建了41个丽穗凤梨品种的分子指纹图谱。【结论】供试41个丽穗凤梨品种遗传多样性丰富,其亲缘关系与叶片横纹的有无具有一定的相关性。ISSR分子标记技术可以有效地用于丽穗凤梨品种资源评价和指纹图谱构建。     

Selection of Parents for Breeding Edible Varieties of Sweetpotato with High Carotene Content

Sweetpotato varieties with high carotene content have high value for human health. This work aims to improve the breeding efficiency of special varieties with high carotene content by combining molecular markers and agronomic traits to evaluate and screen the parents. The cluster analysis was carried out to identify and screen promising parents by utilizing phenotypic results of the agronomic and characteristic traits, and RAPD and ISSR markers of 15 parents and their offspring by group crossing. Among different parental materials, greater variations were observed in two important traits, the carotene content and the storage root yield. Negative correlation was found between the carotene content and both fresh and dried root yields. The most significant positive correlation was between the carotene content of parents and that of their offspring, with the coefficient of correlation value of 0.7932＊＊. The relationship based on the agronomic characters of the trial materials was not in agreement with the known genealogy, while that based on the molecular marker data showed better result. Each primer amplified 13.8 bands oflSSR markers on average, in which the rate of polymorphic loci was 89.6%. 9.4 bands of RAPD markers were arnplified per primer, in which the rate of polymorphic bands was 74.46%. Large genetic variation of carotene content was found among the parents. For analyzing the genetic diversity of sweetpotato, the molecular marker methods were better than morphological traits; ISSR markers were more efficient than RAPD markers. The combination of molecular markers and agronomic trait analysis may provide valuable theoretic basis for selection of parents to breed new varieties with high carotene content.     

新疆糜子种质资源遗传多样性及亲缘关系分析

【目的】分析新疆糜子种质资源遗传多样性和亲缘关系,为选育糜子优质种质资源提供理论依据。【方法】采用ISSR分子标记,对来自新疆3个地区的25份糜子样品的遗传多样性进行分析,并与来自陕西的5份样品进行比较,探讨其亲缘关系。【结果】用筛选出的13条多态性高、重复性好的引物,分别对供试材料的基因组进行扩增,共获得147条清晰可辨的谱带,其中多态性带134条;多态性比率为91.16%,Nei’s基因多样性指数为0.195,平均Shannon信息指数为0.323,遗传分化系数Gst=0.255 7;采用UPGMA法对4个不同来源的糜子材料的聚类分析表明,新疆的糜子聚为一支。【结论】研究材料的遗传变异主要存在于群体内,来自新疆的糜子材料与来自陕西的存在一定的遗传分化。研究从分子水平上为加强对糜子种质资源的挖掘、优良品种的选育及杂交亲本的选配等提供参考依据。     

柑橘栽培品种（系）DNA指纹图谱库的构建

 【目的】构建柑橘栽培品种（系）的DNA指纹图谱数据库,为建立柑橘种苗纯度及真实性鉴定技术体系和技术规范奠定基础。【方法】利用SSR标记和ISSR标记对102个柑橘栽培品种（系）进行DNA指纹分析,筛选适合的特征引物,构建柑橘栽培品种（系）的指纹图谱数据库。【结果】从200对SSR引物中筛选到重复性好、多态性丰富的12对引物作为柑橘品种（系）鉴定的特征引物,12对SSR特征引物组合可鉴别42个品种（系）;在此基础上,对未出现SSR特征指纹的60个品种（系）进行ISSR指纹分析,从40个ISSR引物中筛选到2个可用于品种鉴定的特征引物,结合SSR标记,可快速、准确地鉴别70个柑橘的品种（系）。并利用这12对SSR特征引物和2个ISSR特征引物构建了70个柑橘栽培品种（系）的DNA特征指纹图谱数据库。【结论】SSR和ISSR标记适于构建柑橘栽培品种DNA指纹图谱库;指纹图谱库的建立为柑橘种苗纯度及真实性鉴定奠定了基础。